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废弃虾蟹壳的资源化利用技术研究

作　者: 时杰
导　师: 刘平怀
学　校: 海南大学
专　业: 生物化工
关键词: 虾蟹壳 虾青素 虾蟹蛋白 丙酸钙 几丁质 几丁寡糖
分类号: TS254.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


海南盛产虾蟹,随着这些虾蟹的加工和消费每年都会产生大量的废弃虾蟹壳,本文以废弃虾蟹壳为原材料,旨在探索一套制备虾青素、丙酸钙、虾蟹蛋白以及几丁寡糖的优化工艺流程。通过单因素及正交实验的方法先后探索了将亚临界流体萃取引入虾青素提取,从虾青素提取后的残渣中提取几丁质,以虾青素提取后废液为钙源制备丙酸钙,从虾青素提取后废液中回收蛋白等物质的工艺。研究得出在优化提取条件下亚临界流体萃取的提取率为0.0373%,耗时43min,比传统的有机溶剂浸提法高出33.2%且耗时缩短82.8%,是一种快速高效的天然虾青素提取方法。在各自的优化条件下虾青素的提取率为0.06%,提取物纯度为1.83%,几丁质产率为22.25%,产品达到食品级标准,丙酸钙产率为104.4%,产品纯度99.4%,蛋白等产率为17.4%,产品蛋白含量94.3%。研究了用生物法将几丁质降解为几丁寡糖的工艺,目前酶法降解几丁质还没有工业化,还需要筛选具有应用潜力的产几丁质酶菌种。从海南特有的热带、海洋、红树林环境中采集样品216份,利用胶体几丁质平板法初筛3,5-二硝基水杨酸(DNS)法复筛,先后获得了28株有几丁质酶活性的菌种,其中产几丁质酶活力最高的菌种经鉴定为-个新种,定名为Chitiniphilus haikoumangrovensis (GenBank编号HQ877498,模式菌种CGMCC 1.10769),通过与文献报导对比其酶活力达到国内先进水平。对其所产几丁质酶降解几丁质的条件进行优化,最适酶反应温度为50。C,综合酶的温度耐受性,酶促反应温度选择为40℃。最适酶促反应pH值为7.0,综合酶的pH耐受性,酶促反应的pH值选择为7.0。通过Ba2+、Cu2+、Fe3+、Zn2+、Fe2+、NH4+、Mg2+、Ca2+和Mn2+对酶活力影响的研究,没有发现有金属离子能提高酶活力。酶解产物主要为一种聚合度较低的几丁寡糖和很少量的氨基己糖。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
序言  9-10
第一章 文献综述  10-16
  1.1 废弃虾蟹壳资源化利用现状  10
  1.2 虾青素  10-12
    1.2.1 虾青素及其功能应用  10-11
    1.2.2 虾青素提取方法  11-12
  1.3 丙酸钙  12-13
    1.3.1 丙酸钙及其功能应用  12-13
    1.3.2 丙酸钙制备  13
  1.4 几丁质  13-15
    1.4.1 几丁质性质  13
    1.4.2 几丁质降解方法  13-15
  1.5 几丁寡糖  15-16
    1.5.1 几丁寡糖性质  15
    1.5.2 几丁寡糖功能应用  15-16
第二章 虾青素提取  16-35
  2.1 实验材料与仪器  16-17
    2.1.1 材料  16
    2.1.2 仪器  16-17
  2.2 工艺流程  17-18
  2.3 实验方法  18-23
    2.3.1 虾蟹壳预处理  18
    2.3.2 虾蟹壳脱钙处理  18
    2.3.3 虾蟹壳脱蛋白处理  18-20
    2.3.4 虾青素提取  20-21
    2.3.5 虾青素酯皂化  21-22
    2.3.6 统计分析  22-23
  2.4 实验结果与分析  23-34
    2.4.1 虾蟹壳脱钙处理结果  23
    2.4.2 虾蟹壳脱蛋白处理结果  23-27
    2.4.3 虾青素提取实验结果  27-31
    2.4.4 虾青素酯皂化结果  31-34
  2.5 小结  34-35
第三章 虾青素提取后废液及残渣中回收几丁质、钙质和蛋白  35-49
  3.1 虾青素提取后残渣中回收几丁质  35-42
    3.1.1 实验材料与仪器  35-36
    3.1.2 工艺流程  36
    3.1.3 实验方法  36-37
    3.1.4 实验结果与分析  37-42
  3.2 虾青素提取后废液中回收钙质  42-46
    3.2.1 实验材料与仪器  42
    3.2.2 工艺流程  42-43
    3.2.3 实验方法  43-44
    3.2.4 实验结果与分析  44-46
  3.3 虾青素提取废液中回收蛋白  46-47
    3.3.1 实验材料与仪器  46-47
    3.3.2 工艺流程  47
    3.3.3 实验方法  47
    3.3.4 实验结果与分析  47
  3.4 小结  47-49
第四章 几丁质降解为几丁寡糖  49-66
  4.1 产几丁质酶菌种筛选  49-58
    4.1.1 实验材料与仪器  49-50
    4.1.2 实验方法  50-53
    4.1.3 实验结果与讨论  53-58
  4.2 几丁质降解条件研究  58-64
    4.2.1 实验材料与仪器  58-59
    4.2.2 实验方法  59-61
    4.2.3 实验结果与讨论  61-64
  4.3 小结  64-66
结论  66-68
参考文献  68-77
致谢  77-78
在学期间发表文章情况  78-79
附录1  79-83
附录2  83-86

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 食品工业 > 水产加工工业 > 水产副产品加工及利用
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